MEC: Mikrosensorsystem zum Einsatz in Aestuaren und Kuestengewaessern Abschlussbericht

The goal of the present project was to develop innovative, cost-effective, durable and energy-efficient microsensor systems for continuous in situ monitoring as well as for scientific explorations of seawater in terms of the parameters temperature, oxygen concentration, conductivity and ion composition. A major design specification for the sensor system, which was to work by biochemical impedance spectroscopy, was that it should be capable of integration into existing as well as into new systems of the type elaborated in the framework of the BLUE BOX project. This sensor system for multiparameter analysis of seawaters was to consist of the following components: miniaturized electrolytic measuring cell; integrated control and evaluation software for impedance spectroscopy; microfluidic module; antifouling concept; calibration and evaluation software; and serial as well as CAN Bus interfaces. The ultimate goal of the work was to establish functional patterns which can serve as a basis for the short-term industrial-scale manufacture of sensor systems for marine monitoring. As a first application the present study was to permit these functional patterns to be elaborated and tested for use in BLUE BOX systems.Zielstellung dieses Vorhabens war die Entwicklung innovativer kostenguenstiger, langzeistabiler und energieeffizienter Mikrosysteme sowohl fuer die kontinuierliche in situ-Ueberwachung als auch wissenschaftliche Untersuchung des Meerwassers bezueglich der Parameter Temperatur, Sauerstoffkonzentration, Leitfaehigkeit und ionaler Zusammensetzungen. Insbesondere sollte das auf der Basis der elektrochemischen Impedanzspektroskopie arbeitende Sensorsystem so ausgelegt werden, dass eine Integration in bestehende Systeme genau so moeglich ist wie die Integration in neue Systeme wie sie im Rahmen des BLUE BOX-Projektes erarbeitet wurden. Das Sensorsystem fuer die Multiparameteranalyse von Meeresgewaessern sollte sich aus folgenden Komponenten zusammensetzen: - miniaturisierte elektrolytische Messzelle, - integrierte Ansteuer- und Auswertesoftware fuer die Impedanzspektroskopie, - Mikrofluidik-Modul, - Antifouling-Konzept, - Kalibrier-und Auswertesoftware und - Schnittstellen (seriell und CAN-Bus). Das Endziel der Arbeiten war es, Funktionsmuster zu erstellen, auf deren Basis in kurzer Zeit eine industrielle Fertigung von Sensorsystemen fuer die Meeresueberwachung geschaffen werden koennen. In einer ersten Anwendung sollten derartige Funktionsmuster fuer den Einsatz in BLUE BOX-Systemen im Rahmen des Projektes erarbeitet und erprobt werden. (orig.)Available from TIB Hannover: F02B822 / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische InformationsbibliothekSIGLEBundesministerium fuer Bildung und Forschung, Berlin (Germany)DEGerman

Vor-Ort-Nachweis bioterroristisch relevanter Agenzien

In Europa besteht eine abstrakte Gefährdungslage nicht nur für konventionell durchgeführte Anschläge mit Waffen oder Sprengstoffen, sondern auch für Anschläge, bei denen biologische Agenzien eingesetzt werden. Zur Gefahrenabwehr werden daher kontinuierlich schnelle und zuverlässige Nachweisverfahren entwickelt und erprobt. Für die Anwendung im stationären Labor wurde für bioterroristisch relevante Agenzien bereits ein umfassendes Spektrum an Nachweismethoden etabliert. Für eine Vor-Ort-Detektion aus Umweltproben werden darüber hinaus von den Einsatzkräften zunehmend vergleichbar verlässliche mobile Nachweissysteme zur ersten Lagebewertung gewünscht. Basierend auf den Funktionsprinzipien können generische, immunologische und nukleinsäurebasierte Vor-Ort-Detektionsverfahren unterschieden werden. Diese sollten einfach durchzuführen, schnell, sensitiv und spezifisch sein. Kommerziell erhältliche Vor-Ort-Detektionssysteme haben systembedingt häufig eine eingeschränkte Sensitivität und sind zumeist nicht von unabhängiger Seite validiert. Darüber hinaus stellt die Vielfalt an potenziell nachzuweisenden Agenzien in komplexen Umweltproben eine besondere Herausforderung dar. Daher ist detailliertes Wissen über Einsatzbereiche und Limitation der verwendeten Testsysteme zwingend erforderlich, um erhaltene Ergebnisse zielführend bewerten und Handlungsempfehlungen ableiten zu können. Ziel dieses Artikels ist es, einen Überblick über die Messprinzipien von Vor-Ort-Detektionssystemen für bioterroristisch relevante Viren, Bakterien und Toxine sowie Vor- und Nachteile der Testsysteme zu geben. Trotz vielversprechender Entwicklungen sind derzeit erhältliche Testsysteme zur Vor-Ort-Detektion noch beschränkt aussagekräftig. Deshalb sind Expertenlabore zur gesicherten Befundung von Umweltproben weiterhin einzubeziehen